Arcidiecéze lyonská (lat. Archidioecesis Lugdunensis, franc. Archidiocèse de Lyon) je starobylá francouzská římskokatolická arcidiecéze, založená v průběhu 2. století. Na arcidiecézi byla povýšena ve 3. století. Leží na území departementu Rhône a arrondissementu Roanne. Sídlo arcibiskupství i katedrála svatého Jana Křtitele se nachází v Lyonu. Arcidiecéze je hlavou lyonské církevní provincie.Od 16. července 2002 je arcibiskupem-metropolitou Mons. Philippe kardinál Barbarin.